阿尔玛揭示了黑洞'甜甜圈'实际上是'喷泉'

在循环星系的中心的超迹黑洞周围的气体的alma图像。CO分子气体和C原子气体的分布分别显示在橙色和青色。

根据计算机模拟和来自Atacama大型毫米/亚颌骨阵列（ALMA）的新观察，研究人员发现，周围的气体环的环并不是单纯的甜甜圈形状。相反，从中心驱逐的天然气与缺少气体相互作用，以产生动态循环模式，类似于城市公园的喷泉。

大多数星系在他们的中心中寄出一个超级分配的黑洞，数百万或数十亿次作为太阳的沉重。这些黑洞中的一些吞下了物质。但天文学家已经相信，而不是直接落入黑洞，而是在形成甜甜圈结构的主动黑洞周围建立。

一位研究员，日本国家天文天文台（NAOJ）的研究人员领导了一支天文学家团队，使用Alma在Circinus Galaxy中观察到距离地球上的1400万光年的超级分类黑洞循环。该团队随后将他们的观察与朝着用Naoj操作的Cray XC30 Ateruie超级计算机进行的黑洞落下的气体仿真。这种比较揭示了推定的“甜甜圈”实际上不是刚性结构，而是复杂的高度动态气体组件。首先，朝向黑洞的冷分子气体在旋转平面附近形成盘。当它接近黑洞时，将这种气体加热，直到分子分解成组分原子和离子。然后将这些原子中的一些被排出在盘上方和下方，而不是被黑洞吸收。这种热原子气体倒回磁盘产生湍流三维结构。这三个成分连续流通，类似于城市公园的喷泉。

艺术家在循环星系中心的超大分离的黑洞周围气动的印象。三种气态组件形成长大化的“甜甜圈”结构：（1）孔的椎间盘，（2）流出的热原子气体，（3）气体返回圆盘。

“以前的理论模型设定了刚性甜甜圈的先验假设，”日本鹿儿岛大学的理论家Keiichi Wada解释道，凭借仿真研究，是研究团队的成员。“而不是从假设开始，我们的模拟从物理方程开始，并且第一次显示气体循环自然形成甜甜圈。我们的仿真还可以解释系统的各种观测特征。“

气体围绕着天性的黑洞横截面，用Naoj的超级计算机aterui模拟。不同颜色代表气体的密度，箭头显示气体的运动。它清楚地显示了形成“甜甜圈”结构的三个气态组件。

“通过用Alma研究冷分子气体和温暖原子气的运动和分布，我们证明了所谓的”甜甜圈“结构周围的主动黑洞，”Izumi说。“基于这一发现，我们需要重写天文教科书。”

出版物：Takuma Izumi等，“循环星系中的”环状多相气体。二。用ALMA显示的分子和原子模糊结构，“2018年的APJ; DOI：10.3847 / 1538-4357 / AAE20B